适用于新教材2024版高考生物一轮总复习课时规范练11细胞的能量“货币”ATP新人教版

课时规范练11

1.(2022泰州模拟)下列关于ATP的叙述,正确的是(　　)

A.ATP是细胞内唯一的直接供能物质

B.ATP在细胞内不只是作为能量货币

C.细胞内的放能反应就是指ATP水解释放能量

D.ATP作为能量通货是由于其能量和含量均较高

答案:B

解析:ATP是细胞内主要的直接供能物质,GTP、CTP等也能直接供能,A项错误;ATP在细胞内不只是作为能量货币,也可以作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,B项正确;细胞内的放能反应是指能够释放能量的反应,并非就是指ATP水解释放能量,C项错误;ATP在细胞内含量不高,D项错误。

2.(2022虹口二模)ATP是细胞生命活动的直接能源物质,下列关于ATP的叙述,错误的是(　　)

A.细胞质和细胞核中都有ATP

B.正常细胞中ATP和ADP的比值相对稳定

C.ATP可以水解为ADP和磷酸

D.细胞呼吸产生的ATP可用于光合作用

答案:D

解析:细胞质和细胞核中都会发生耗能反应,因此都有ATP的分布,A项正确;正常细胞中ATP与ADP相互转化,它们的比值相对稳定,B项正确;细胞中的ATP不稳定,容易水解为ADP和磷酸,C项正确;细胞呼吸产生的ATP不可用于光合作用,光合作用所需ATP来自光反应,D项错误。

3.(2022湖南模拟)氧化磷酸化是指有机物在氧化分解过程中释放能量并产生水,驱动ATP合成的过程。下列叙述正确的是(　　)

A.仅有真核细胞能进行氧化磷酸化

B.该过程是细胞内ATP的主要来源

C.人体成熟红细胞中ATP主要通过氧化磷酸化合成

D.氧化磷酸化将有机物氧化分解产生的大部分能量用来合成ATP

答案:B

解析:某些原核细胞中含有有氧呼吸酶,能进行氧化磷酸化(有氧呼吸)过程,A项错误;氧化磷酸化(有氧呼吸)是细胞内ATP的主要来源,B项正确;人体成熟红细胞中ATP来源于无氧呼吸,C项错误;氧化磷酸化将有机物氧化分解产生的少部分能量用来合成ATP,大部分能量以热能的形式散失,D项错误。

4.(2022天津一模)蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关,分子开关的机理如图所示。形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程,即“开”的过程,形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程,即“关”的过程。下列有关分子开关的说法,不正确的是(　　)

A.蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程,释放的能量有一部分可用于合成ATP

B.ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化

C.蛋白质活性的改变可能是通过蛋白质的空间结构的变化来实现的

D.蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系

答案:A

解析:由图可知,蛋白质去磷酸化过程没有产生ATP,A项错误;在蛋白质磷酸化过程中,ATP水解产生ADP和磷酸,磷酸分子来自ATP中远离腺苷的磷酸基团,B项正确;结构决定功能,蛋白质活性的改变可能是通过蛋白质的空间结构的变化来实现的,C项正确;蛋白质磷酸化过程吸收ATP水解释放的能量,使ATP变为ADP,故蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,D项正确。

5.(2023届荔湾月考)在植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都以ATP作为能量“货币”。下列有关叙述错误的是(　　)

A.ATP作为细胞的能量“货币”,体现了生物界具有统一性

B.ATP水解释放的能量可以降低细胞内化学反应所需的活化能

C.ATP中两个“~”断裂后形成的物质可作为合成某些酶的单体

D.某蛋白磷酸化过程伴随着能量的转移,其空间结构也往往发生改变

答案:B

解析:根据题干信息:在植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都以ATP作为能量“货币”。ATP作为细胞的能量“货币”,体现了生物界具有统一性,A项正确;降低细胞内化学反应活化能的物质是酶,B项错误;ATP中两个“~”断裂后形成腺嘌呤核糖核苷酸,可作为合成RNA的原料,酶的化学本质是蛋白质或RNA,C项正确;在酶的作用下,ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与某蛋白结合,这一过程伴随着能量的转移,会造成该蛋白的磷酸化,且其空间结构往往发生改变,D项正确。

6.(2022深圳模拟)萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,荧光素接受能量后,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。某实验小组将若干萤火虫的发光器取下,干燥研磨成粉末,均分放入甲、乙两组试管中,分别加入等量的水,发现有荧光出现,待荧光消失后,向甲组试管中加入葡萄糖,乙组试管中加入ATP,发现甲组试管中没有荧光出现,乙组试管中出现了荧光。下列叙述错误的是(　　)

A.此实验证明了萤火虫的直接能源物质是ATP而不是葡萄糖

B.荧光素形成氧化荧光素的过程中涉及的化学反应为吸能反应

C.萤火虫尾部发生荧光的过程中存在活跃的化学能到光能的转换

D.在甲组试管中加入荧光素酶后也会出现荧光

答案:D

解析:已知甲组试管中没有荧光出现,乙组试管中出现了荧光,所以萤火虫发光的直接能源物质是ATP,而不是葡萄糖,A项正确;荧光素激活的过程需要吸收ATP水解释放的能量,属于吸能反应,B项正确;萤火虫尾部发生荧光的过程中,ATP中活跃的化学能转化为光能,C项正确;酶不能提供能量,而是降低反应的活化能,荧光素酶降低了激活荧光素所需的活化能,从而减少了反应对ATP的需求,但是甲组没有ATP,故不会出现荧光,D项错误。

7.(2022平邑一模)蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如图)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性。下列有关说法错误的是(　　)

A.调节亚基具有结合到cAMP的结构域,催化亚基包含活性位点

B.蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解

C.ATP不仅是生物的直接供能物质,还是合成cAMP、DNA等物质的原料

D.cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基

答案:C

解析:活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和活化的催化亚基,说明调节亚基具有结合到cAMP的结构域,催化亚基包含活性位点,A项正确;活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性,ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程,B项正确;腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP,故ATP不仅是生物的直接供能物质,还是合成cAMP的原料,但ATP水解后形成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是合成RNA的原料,C项错误;据图可知,cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基,D项正确。

8.(2022湖南二模)ATP快速荧光检测仪是基于萤火虫发光原理,利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光,再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是(　　)

A.萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所

B.荧光检测仪可检测酸奶中厌氧型微生物的残留量

C.ATP为上述荧光素酶催化荧光素的反应提供能量

D.细胞中储存了大量ATP,为细胞的生命活动提供能量

答案:D

解析:线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸能产生大量ATP,A项正确;ATP是细胞的能量通货,各种微生物或细胞中均有ATP,所以荧光检测仪可以用于检测酸奶制品中乳酸菌等厌氧型微生物的残留量,B项正确;ATP是细胞中的直接供能物质,ATP能为生命活动提供能量,ATP能为荧光素酶催化荧光素的反应提供能量,C项正确;ATP在细胞内含量较少,D项错误。

9.(2022福建模拟)磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激,检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP、ADP和AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)的含量,结果如表所示。下列分析正确的是(　　)

A.对照组肌肉收缩消耗的能量直接来源于磷酸肌酸

B.对照组肌肉细胞中没有ATP和ADP的相互转化

C.实验组肌肉细胞中的ATP只有远离腺苷的高能磷酸键发生断裂

D.实验表明磷酸肌酸可维持细胞中ATP含量相对稳定

答案:D

解析:对照组蛙的肌肉在收缩时消耗的能量由ATP直接提供,A项错误;对照组蛙的肌肉收缩需要ATP提供能量,对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化,故有ATP和ADP的相互转化,B项错误;实验组肌肉在收缩前后ADP和AMP含量发生变化,说明ATP的两个高能磷酸键均发生断裂,C项错误;磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP,故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定,D项正确。

10.尿苷酸激酶(AK)是生物体内普遍存在的一种单体酶,广泛存在于微生物、植物和动物体内,在维持细胞能量平衡中起重要作用。AK存在于线粒体内外膜间隙,可耐100 ℃高温而不失活,其催化的反应如下:MgATP2-+AMP2-→MgADP-+ADP3-。下列叙述错误的是(　　)

A.AK能专一性地将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上形成ADP

B.AK经胰蛋白酶处理会失活,它不能直接为ADP的合成提供能量

C.AK的热稳定性与其分子的特定空间结构有密不可分的关系

D.AMP转化为ADP破坏了ATP与ADP相互转化的能量供应机制

答案:D

解析:由题中反应可知,AK能催化ATP和AMP反应生成ADP,A项正确;酶不能直接为细胞内化学反应提供能量,只能降低化学反应所需的活化能,B项正确;蛋白质的性质是否稳定与蛋白质的空间结构有密切关系,C项正确;AMP转化为ADP只是使ADP数量有所增加,但并未破坏ATP与ADP之间相互转化的能量供应机制,D项错误。